Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Anschluß von nicht netzwerkfähigen technischen Maschinen.The invention relates to a system and a method fortermination of non-networkable technical machines.
Die Steuerung von nicht netzwerkfähigen technischen Maschinen, insbesondere NC-Maschinen, SPS-Systemen (SPS = SpeicherProgrammierbare Steuerung), Robotern usw., über komplexe Netzwerke ist bislang nur über jeweils einen Netzwerkknoten je Maschine möglich, was sehr aufwendig ist und hohe Kosten verursacht. Unter komplexen Netzwerken werden insbesondere die Netzwerke MAP/MMS, FAIS/MMS und DAE sowie ähnlich geartete Netzwerke verstanden. Das MMS-Netzwerk (MMS = Manufacturing Message Specification) entspricht dem internationalen ISO/IEC-Standard 9506 und enthält neben der Normierung der Gemeinsamkeiten aller Fertigungskomponenten auch klassenspezifische Erweiterungen (Companion Standards = CS) für NC-Maschinen, Roboter und SPS, wobei Companion Standards für PPS und Fertigungsleitsysteme derzeit in Bearbeitung sind.The control of non-networkable technical machinesnen, especially NC machines, PLC systems (PLC = Speiprogrammable controller), robots etc., via complexSo far, networks are only via one network node at a timepossible per machine, which is very complex and high costscaused. Among complex networks are in particularthe networks MAP / MMS, FAIS / MMS and DAE and similar gearunderstood networks. The MMS network (MMS = Manufacturing Message Specification) corresponds to the internationalISO / IEC standard 9506 and contains the standardization of theSimilarities of all manufacturing components also class-specificspecific extensions (Companion Standards = CS) for NC-Mamachines, robots and PLCs, whereby companion standards for PPSand manufacturing control systems are currently being worked on.
MAP wurde insbesondere für den Fertigungsbereich auf dem Automobilsektor entwickelt und ist sehr umfangreich, verhältnismäßig langsam und erfordert zudem ein teures Breitband-Netzwerk, was zu schlechter Handhabbarkeit und hohen Kosten führt.MAP was developed especially for the production area on the Automobilsector develops and is very extensive, behavesmoderately slow and also requires expensive broadbandNetwork, resulting in poor manageability and high costleads.
Bezogen auf das ISO/OSI-Referenzmodell stellt MAP 3.0 die Schichten1 bis7a bereit, während MMS die Anwendungsschicht7b definiert. Zur Vereinfachung des Netzwerkaufwands wird zur Zeit ein Subset von MAP entwickelt, nämlich das FAIS (factory automation interconnection system).Based on the ISO / OSI reference model, MAP 3.0 provides layers1 to7 a, while MMS defines application layer7 b. To simplify the network effort, a subset of MAP is currently being developed, namely the FAIS (factory automation interconnection system).
DAE (Distributed Automation Edition) stellt ein IBM Netzwerkbetriebssystem dar.DAE (Distributed Automation Edition) represents an IBM networkfactory operating system.
Wenn nicht netzwerkfähige technische Maschinen in solch komplexe Netzwerke über jeweils einen Netzwerkknoten eingebunden werden sollen, muß jeder Netzwerkknoten mit einer entsprechenden Netzwerkkarte versehen werden, welche zusätzlich zum Netzwerk-Management auch die Schicht7a für MAP bzw. die Auxiliary-Schicht für FAIS bereitstellt. Weiterhin müssen in jedem Knoten die MMS-Dienste für die angeschlossene Maschine generiert werden. Um alle diese Anforderungen erfüllen zu können, muß jeder Netzwerkknoten Multitaskingfähigkeit besitzen. Ins Gewicht fällt zudem, daß für jeden Netzwerkknoten insbesondere bei MAP/MMS und DAE Lizenzgebühren anfallen.If non-networkable technical machines are to be integrated into such complex networks via one network node each, each network node must be provided with a corresponding network card, which in addition to network management also layer7 a for MAP or the auxiliary layer for FAIS provides. Furthermore, the MMS services for the connected machine must be generated in each node. In order to be able to meet all of these requirements, each network node must have multitasking capability. It is also important that license fees are incurred for each network node, particularly for MAP / MMS and DAE.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System und Verfahren zum Anschluß von nicht netzwerkfähigen technischen Maschinen an ein komplexes Netzwerk zu schaffen, bei dem der technische Aufwand für den Anschluß und die Steuerung der einzelnen Maschinen erheblich verringert ist.The invention is therefore based on the object of a systemand method for connecting non-networkable technimachines to create a complex network, atwhich the technical effort for the connection and the taxtion of the individual machines is significantly reduced.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 bzw. 5 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the ge in claim 1 and 5 respectivelymentioned features solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the Unclaims specified.
Beim erfindungsgemäßen System und Verfahren werden somit mehrere Maschinen an einen gemeinsamen Netzwerkknoten über ein weniger komplexes Netzwerk angeschlossen. Der gemeinsame Knoten ist mit einem multitaskingfähigen Rechner ausgestattet, der mit einer entsprechenden Netzwerkkarte und Software versehen sein kann und in das komplexe Netzwerk (MAP/MMS oder DAE-Netzwerk) integriert ist. Dieser Rechner hat zugleich die zusätzliche Funktion als Server für das mit den technischen Maschinen gekoppelte einfachere Netzwerk. Der Aufwand für den Anschluß und die Steuerung der einzelnen technischen Maschinen ist durch diese Gestaltung erheblich reduziert, ohne daß ihre Steuerbarkeit über das komplexe Netzwerk, d. h. ihre MMS- oder DAE-Funktionalität eingeschränkt ist.In the system and method according to the inventionseveral machines to a common network nodeconnected to a less complex network. The common oneThe node is equipped with a multi-tasking computertet with an appropriate network card and software can be provided and in the complex network (MAP / MMSor DAE network) is integrated. This calculator hasat the same time the additional function as a server for that with thetechnical machines coupled simpler network. Of theEffort for connecting and controlling the individualtechnical machines is significant due to this designreduced without their controllability over the complexNetwork, d. H. their MMS or DAE functionality turned onis limited.
Die zu steuernden Maschinen sind über eigene, intelligente (vorzugsweise PC-kompatible) Terminals an das einfachere "Unternetzwerk" angeschlossen, die vorzugsweise die relevanten Daten der Maschinen für das komplexe Netzwerk aufbereiten und jede Zustandsänderung der jeweils angeschlossenen Maschine umgehend an den Rechner übertragen. Dieser als Server dienende Rechner bildet vorzugsweise für jedes der angeschlossenen Terminals einen virtuellen internen Netzwerkknoten, insbesondere einen MMS- oder DAE-Knoten, in den vor allem alle maschinenbezogenen Daten eingetragen und fortlaufend aktualisiert und nach MMS bzw. DAE abgebildet werden. Kurze dringende Meldungen wie beispielsweise ein Alarm werden sofort durchgereicht, während längere Dateien im Rechner, vorzugsweise im jeweils zugehörigen virtuellen Knoten, zwischengespeichert werden.The machines to be controlled are intelligent(preferably PC compatible) terminals to the simpler"Subnetwork" connected, which preferably the relevantProcess data from the machines for the complex networkand every change in status of the connectedTransfer the machine to the computer immediately. This as Server serving computer preferably forms for each of the angeclosed terminals a virtual internal network nodeten, in particular an MMS or DAE node, in which before allem all machine-related data entered and continuedconstantly updated and mapped according to MMS or DAEthe. Short urgent messages such as an alarmare passed through immediately, while longer files in theComputer, preferably in the associated virtual nodecached.
Die MMS-spezifischen umfangreichen Aufgaben werden zum Teil in den intelligenten Maschinenterminals erledigt; der Serverrechner wird dadurch erheblich entlastet.The MMS-specific extensive tasks become partdone in the intelligent machine terminals; the serthis considerably reduces the burden on the processor.
Der Rechner stellt somit neben dem Netzwerkmanagement auch die Schicht7a (für MAP) bzw. die Auxiliary-Schicht (für FAIS) bereit.In addition to network management, the computer also provides layer7 a (for MAP) or the auxiliary layer (for FAIS).
Das erfindungsgemäße System und Verfahren bringt zudem den Vorteil, daß die technischen Maschinen bereits heute über die Maschinenterminal für den DNC/MDE (DNC = Distributed Numerical Control, MDE = Maschinen-Daten-Erfassung) -Betrieb angeschlossen und über den Server an derzeit übliche Netzwerke wie z. B. TCP/IP, Novell etc. betrieben werden können. Bei Umstellung auf ein MMS- bzw. DAE-Netzwerk wird die beschriebene Overlay-Software sowohl in den Terminals als auch im Server aktiviert und die gesamte Installation kann im neuen MMS- bzw. DAE-Netzwerk betrieben werden, ohne daß die Maschinenanschlüsse oder die Bedieneroberfläche geändert werden müssen.The system and method according to the invention also bringsAdvantage that the technical machines are already over the machine terminal for the DNC / MDE (DNC = Distributed Numerical control, MDE = machine data acquisition) operationconnected and via the server to the currently usual networkworks such as B. TCP / IP, Novell etc. can be operated.When switching to an MMS or DAE network, the bewritten overlay software both in the terminals as wellactivated in the server and the entire installation can benew MMS or DAE network can be operated without theMachine connections or the user interface changedNeed to become.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated below by means of an embodimentgame described with reference to the drawingsben. Show it:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems undFig. 1 is a schematic block diagram of the inven tion system and
Fig. 2 eine vergleichende Darstellung verschiedener Netzwerkstrukturen für die Veranschaulichung der Einbindung der erfindungsgemäßen Technik in diese Netzwerke.Fig. 2 is a comparative illustration of various network structures for illustrating the integration of the inventive technique in these networks.
InFig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems gezeigt. Mit1 ist ein komplexes Netzwerk bezeichnet, das insbesondere ein MAP/MMS-Netzwerk, ein FAIS/MMS-Netzwerk oder ein DAE-Netzwerk ist und einen Netzwerkknoten2 sowie in der Regel weitere, inFig. 1 nicht gezeigte Netzwerkknoten besitzt, an die netzwerkfähige Aggregate angeschlossen sind.InFig. 1, an embodiment of the system according to the invention is shown.1 denotes a complex network, which is in particular a MAP / MMS network, a FAIS / MMS network or a DAE network and has a network node2 and, as a rule, further network nodes which are not shown inFIG. 1, are connected to the network-compatible units.
Der Netzwerkknoten2 ist mit einem multitaskingfähigen Rechner3, beispielsweise einem Unix- oder OS/2-Rechner oder dergleichen, ausgestattet, der mit einer dem komplexen Netzwerk1 entsprechenden Netzwerkkarte sowie der zugehörigen Software versehen und in das komplexe Netzwerk1 integriert ist.The network node2 is provided with a multitasking computing ner3, for example a UNIX or OS / 2 machine or the like, provided the plant with a the complex network1 corresponding network interface card and the associated software provided and is integrated in the complex network.1
Der Rechner3 dient als Server für ein darunterliegendes, kostengünstiges einfacheres Netzwerk6, das beispielsweise ein Arcnet-Netzwerk o. ä. sein kann. Das Netzwerk6 ist seinerseits mit einer Mehrzahl von Netzwerkknoten oder -anschlüssen 7 versehen, an denen jeweils ein Terminal8 angeschlossen ist, das vorzugsweise PC-kompatibel und als DNC/MDE-Terminal ausgebildet ist.The computer3 serves as a server for an underlying, inexpensive, simpler network6 , which can be, for example, an Arcnet network or the like. The network6 is on the other hand provided with a plurality of network nodes or connections 7, to each of which a terminal8 is connected, which is preferably PC-compatible and designed as a DNC / MDE terminal.
Jedes Terminal8 ist mit einer NC-Maschine9 verbunden, die als solche nicht netzwerkfähig ist. Anstelle der NC-Maschinen können auch andere technische Maschinen wie Meßmaschinen, SPS-gesteuerte Anlagen, Roboter usw. an einige oder alle der Terminals8 angeschlossen werden.Each terminal8 is connected to an NC machine9 , which as such is not network-compatible. Instead of the NC machines, other technical machines such as measuring machines, PLC-controlled systems, robots, etc. can be connected to some or all of the terminals8 .
Jedes Terminal8 ist so programmiert, daß es die relevanten Daten für die Maschinen9 für das komplexe Netzwerk1 aufbereitet und jegliche Zustandsänderung der jeweils angeschlossenen Maschine umgehend an den Rechner3 überträgt.Each terminal8 is programmed in such a way that it prepares the relevant data for the machines9 for the complex network1 and immediately transmits any change in state of the connected machine to the computer3 .
Im Rechner3 ist für jedes der angeschlossenen Terminals ein intern gebildeter (virtueller) Netzwerkknoten für das Netzwerk1 gebildet, in den alle maschinenbezogenen Daten der jeweils zugeordneten Maschine eingetragen und fortlaufend aktualisiert werden. Um die Übertragung dringender Nachrichten zu beschleunigen, werden kurze Meldungen wie Alarm und dergleichen sofort durchgeleitet, während längere Dateien im Rechner3 bzw. in dem in diesem gebildeten jeweiligen Knoten zwischengespeichert werden. Der Rechner3 ist so programmiert, daß er die in ihm gebildeten virtuellen Knoten mit Hilfe der serverseitigen "Overlay-Software an das jeweilige Netzwerk1 anpaßt.An internally formed (virtual) network node for the network1 is formed in the computer3 for each of the connected terminals, in which all machine-related data of the respectively assigned machine are entered and continuously updated. In order to speed up the transmission of urgent messages, short messages such as alarms and the like are passed through immediately, while longer files are temporarily stored in the computer3 or in the respective node formed in it. The computer3 is programmed so that it adapts the virtual nodes formed in it using the server-side "overlay software to the respective network1 .
InFig. 2 sind in vergleichender Darstellung unterschiedliche Netzwerktypen dargestellt. Links ist (mit10 bezeichnet) das ISO/OSI-Referenzmodell mit seinen sieben Schichten dar gestellt, während im Block11 der MMS-Standard ISO/IEC-Standard 9506 veranschaulicht ist. Im linken Drittel des Blocks11 ist mit 12 die MAP-Netzwerkstruktur dargestellt, während das mittlere Drittel die FAIS-Struktur veranschaulicht. Der im rechten Drittel des Blocks11 gezeigte Abschnitt entspricht dem erfindungsgemäßen System, wobei der Block14 die erfindungsgemäße Overlay-Software darstellt, welche die MMS-Anwendung (Schicht7b) entweder an die Schicht7a von MAP, an die Auxiliary Schicht von FAIS, an DAE o. ä. (Block15) anpaßt.InFig. 2 different types of networks are shown in a comparative representation. The ISO / OSI reference model with its seven layers is shown on the left (denoted by10 ), while the MMS standard ISO / IEC standard 9506 is illustrated in block11 . In the left third of block11 , the MAP network structure is shown at 12, while the middle third illustrates the FAIS structure. The portion shown in the right third of the block11 ent speaks the system according to the invention, the block14 of the inventive overlay software representing which the MMS application (layer7 b) either to the layer7 a of MAP, to the auxiliary layer of FAIS, adapted to DAE or similar (block15 ).
Die Erfindung ermöglicht eine Installation in heute übliche Netzwerke wie z. B. Novell, TCP/IP und ist vorbereitet für die Umrüstung auf MMS- bzw. DAE-Betrieb.The invention allows installation in the usual todayNetworks such as B. Novell, TCP / IP and is prepared forthe conversion to MMS or DAE operation.
Die Installation kann in einfacher Weise für den Betrieb unter MMS- bzw. DAE-Bedingungen umgerüstet werden, und zwar durch Aktivieren der "Overlaysoftware" im Server und in den Terminals.Installation can be carried out in a simple manner for operationter MMS or DAE conditions are converted, namelyby activating the "overlay software" in the server and in theTerminals.
Grundsätzlich kann sofort diese preiswerte Einbindung der Maschinen in ein MMS bzw. DAE-Netzwerk durchgeführt werden, oder es werden diese Maschinen vorerst in ein bestehendes Novell oder TCP/IP o. ä. eingebunden und sind vorbereitet für den späteren Betrieb unter MMS bzw. DAE.Basically, this inexpensive integration of theMachines are carried out in an MMS or DAE network,or these machines will initially be integrated into an existing oneNovell or TCP / IP or similar integrated and prepared forlater operation under MMS or DAE.
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